PACS系统概述

PACS技术概况与发展讲解人：王梦乾一、PACS系统概述•PACS：PictureArchivingandCommunicationsSystem(医疗图像管理与通信系统)–存放和传输图像的设备–由图像信息的获取、传输与存档和处理等部分组成（一）PACS的历史回顾•1970年代开始有了DigitalRadiography这个名词。•CT、超声波与核医学等数字医疗影像模式在1970代问世。•1980年代出现了核磁共振(MRI)、CR和数字减影(DSA)。•1980大家有了DigitalImageCommunicationandDisplay(数字影像传输与显示)这个概念。•1982年开了第一届国际PACS研讨会。•1983年美国陆军开始了一个teleradiology（远程放射诊断系统）项目。•1985年美国陆军开研制功DIN-PACS。•1985年华盛顿大学西雅图分校UniversityofWashington(Seattle,WA)和Georgetown大学(WashingtonDC)开始PACS研究。•1995年第一代商业PACS产品问世•DICOM3.0标准在1993年定形，为PACS的商业化奠定基础。•PACS分两类：–放射科PACS：通常指放射科CR/DR，CT，MR和普通超声波用的。–专科miniPACS：超声心脏科、心导管影像、ECT和PET（二）PACS的基本原理与结构PACS是以计算机为中心，由图像信息的获取、传输与存档和处理等部分组成。（1)图像信息的获取：–CT、MRI、DSA、CR、DR及ECT等数字化图像信息可直接输入。–X光、B超、内镜等非数字化图像需经信号转换器转换成数字化图像信息才能输入。(2)图像信息的传输方法1.以局域为主：光纤和双绞线2.远程可用：①公用电话线②光导通信③微波通信(3)图像信息的储存与压缩–储存可用磁带、磁盘、光盘和各种记忆卡片–压缩方法多用间值与哈佛曼符号压缩法，影像信息压缩1/5～1/10，仍可保持原有图像质量(4)图像信息的处理–计算机的容量、处理速度和可接终端的数目决定着PACS的大小和整体功能。–软件则关系到检索能力、编辑和图像再处理的功能•检索：输入图像信息时要同时准确输入病历号和姓名等，便于检索时使用。•编辑：删去无意义的图像，以避免不必要的存储，并把文字说明与相应的图像信息一并存入。•再处理：包括图像编组，对兴趣区作图像放大，窗位与窗宽。病人信息、DICOM影像海量储存中心HIS/RIS登记工作站DICOM影像采集非DICOM影像采集扫描采集影像浏览工作站医生诊断工作站远程工作站PACS示意图PACS系统硬件网络图（三）PACS的主要功能和应用•用图像服务计算机来管理和保存图像•医生用影像工作站来看片•用DICOM3.0将医院各科室临床主治医师、放射科医师和专科医师以及各种影像、医嘱和诊断报告联成一网。•用Web、email等现代电子通讯方式来做远程诊断和专家会诊•用专业二维、三维分析软件辅助诊断•用专业医疗影像诊断报告软件二、PACS影像模式支持技术的发展•医疗诊断影像模式的多样性促使miniPACS诞生–灰阶影像：CR/DR、CT和MR–超声波、内镜–心脏超声波、心导管影像、核医学和正电子扫描(PET)–例如：西门子专为心脏和功能影像(functionalimaging)设计的miniPACS•一种趋势：就是在专科miniPACS基础上开发放射科和全院性PACS系统。不足部分捆绑第三家技术。三、PACS图像传输技术的发展1、DICOM与图像传输技术–DICOM：DigitalImagingandCommunicationsinMedicine的缩写。–1993年，美国ACR（AmericanCollegeofRadiology)和NEMA（NationalElectricalManufacturersAssociation）指定的图像传输标准。–PACS本身并不产生图像，图像必须从影像设备(ModalityScanner)传过来。–在没有DICOM3.0之前，厂家用自己的图档格式和传输协议来将图像从影像设备(ModalityScanner)传到影像工作站或miniPACS。•飞利浦和西门子定义了SPI格式•超声波ACR-NEMA2.0和QuickTime混合格式。•核医学图像交换的标准格式Interfile3.3。–结果：即使知道厂家的图像文件格式，要从他们的机器里取出文件来也是很难的。•1990年代中，大部分的中、高档医疗影像设备都有DICOM3.0功能让用户选购。–不少厂商开始将一些基本DICOM功能，如DICOMStore和DICOMPrint,变成了影像设备的标准配置。–厂商DICOM3.0的图像传输和内容趋于完整和正确，兼容性大有进步。–原来DICOM3.0图像的老大难核医学和超声波已经不再是个大问题–传输图像趋于自动化，免去了许多手工选择图像后再送的步骤。常规X-光图像显示在化学胶片上，不是一种数字型影像、上不了PACS。数字化的解决方案包括：•给现有常规X-光设备配CR。•淘汰现有X-光设备，换成DR。•配胶片扫描机。2、DICOM3标准的内容•涵盖医学数字图像的采集、归档、通信、显示及查询等所有信息交换的协议；•定义了一套包含各种类型的医学诊断图像及其相关的分析、报告等信息的对象集；•定义了用于信息传递、交换的服务类与命令集，以及消息的标准响应；•详述了唯一标识各类信息对象的技术；•提供了应用干网络环境（OSI或TCP/IP）的服务支持。DICOM标准的组成部分•目前DICOM标准（指DICOM3.0）由十四部分组成。–介绍与概览–遵循声明–信息对象定义–服务类细则–数据结构与编码–数据字典–消息交换–对信息交换的网络通讯支持–对信息交换的点对点通讯支持――已经废弃–介质交换的介质存储要求及文件格式规范–介质存储应用程序规格–介质交换的介质格式及物理介质要求–打印管理及点对点通讯支持–灰度图像显示功能标准慧康PACS系统设备信息采集•存储格式标准化为DICOM3.0–所有欧美先进PACS厂家都用正式DICOM3.0文件格式来储存图像–用DICOM3.0文件格式可以随时加影像模式、加减和更改图像文件的内容•图像压缩方面–采用DICOM支持的标准压缩算法，如JPEG、JPEGLossless、JPEG2000、JPEG-LS和Deflate等。四、PACS图像管理和归档的技术•图像从影像设备(ModalityScanner)传到PACS服务器有几个目的:–供医生影像工作站调用–分发给临床主治医师和会诊专家–当成病历的一部分归档长期保存以备后用•近年PACS图像管理和归档的技术发展主要体现在下列几方面：–内部存储格式标准化为DICOM3.0–采纳标准压缩算法来压缩图像文件。–三级储存模式(在线、近线和离线)已经转变成两级(在线和备份)PACS系统网络拓扑图PACStationsTM业务流程Medi-PACSTMPACS系统流程图PACS系统讲解完毕•谢谢大家